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高三开学考物理
一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有
一项是符合题目要求的。）
1. 两分子间的作用力F与分子间距离r的关系如图所示。若将甲分子固定在坐标原点 O，乙分子从r=r 处
2
由静止释放，仅考虑这两个分子间的作用力，下列说法正确的是（ ）
A. 从r= r2 到r=r0 ，分子间引力、斥力都在增大
B. 从r= r2 到r=r1 ，分子力的大小先减小后增大
C. 从r= r2 到r= r0 ，分子势能先减小后增大
D. 从r= r2 到r=r1 ，分子动能先减小后增大
【答案】A
【解析】
【详解】A．从r= r2 到r=r0 ，分子之间间距减小，分子间引力、斥力都在增大，故A正确；
B．从r= r2 到r=r1 ，分子力的大小先增大后减小，最后增大，故B错误；
C．从r= r2 到r= r0 ，分子力做正功，分子势能一直减小，故C错误；
D．从r= r2 到r=r1 ，分子力先做正功后做负功，则分子动能先增大后减小，故D错误。
故选A。
2. 如图甲所示，某理想变压器原线圈接入如图乙所示的交流电源，副线圈所接的滑动变阻器的最大阻值为
，电压表和电流表均为理想电表，原、副线圈的匝数比为6∶1。下列说法正确的是（ ）
A. 电压表的示数为 B. 副线圈两端的电压为
C. 原线圈所加电压的频率为 D. 电流表的最小示数为
【答案】B
【解析】
【详解】A．电压表的示数应是该交流电原线圈两端电压的有效值，应为
A错误；
B．根据变压器的原理可知公众号：高中试卷君
所以，副线圈两端的电压
B正确；
C．由乙图可知，交流电的频率
C错误；
D．电流表 最小示数应是滑动变阻器接入电路中的阻值最大时，故由
D错误。
故选B。
3. 如图为某实验小组模拟远距离输电的实验电路图，已知两理想变压器的匝数 ，定值电
阻 、 、 、 的阻值 ，A1 ，A2 为理想交流电流表，当a、b端接入低压交流电
源时，下列说法正确的是（ ）
A. A1 的示数大于A2 的示数
B. 功率小于 的功率
C. 两端的电压大于 两端的电压
D. 两端的电压大于 两端的电压
【答案】C
【解析】
【详解】A．在远距离输电的过程中，在输电线路相同时，通过升压变压器，使输送的电压升高，从而减
小了输电电流，所以A1 的示数小于A2 的示数。故A错误；
B．根据
可知输电线路电阻相等时，高压输电时损失功率较小，到达用户的功率较大，即 的功率大于 的功率。
故B错误；
C．根据公众号：高中试卷君
可知用户电阻不变情况下，高压输电时用户端的电压较大，即 两端的电压大于 两端的电压。故C正
确；
D．由欧姆定律
可知 两端的电压小于 两端的电压。故D错误。
故选C。
4. 某发射星云可认为完全由氢原子构成，其发光机理可简化为：能量为12.09eV的紫外光子照射该星云时，
会使其氢原子从基态跃迁到激发态，处于激发态的氢原子会辐射光子。氢原子能级图如图所示，部分颜色
的可见光光子能量范围见下表，则观测到该星云的颜色是（ ）
颜色 红 黄 蓝 紫
能量范围 1.62～ 2.07～ 2.78～ 2.90～
（eV） 1.99 2.20 2.90 3.11
A. 红色 B. 黄色 C. 蓝色 D. 紫色
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意可知，此为大量氢原子跃迁的过程，而基态氢原子吸收紫外光子后发生跃迁，跃迁后的
能量为
可知跃迁后 氢原子处于 能级，而跃迁后的氢原子并不稳定，会向外辐射光子，再次跃迁回基态，
其跃迁方式可以从 能级跃迁至 能级，再由 能级跃迁至 能级，或直接由 能级
跃迁至 能级，由此可知氢原子从 能级向基态跃迁的过程中会辐射3种频率的光子。从 能
级跃迁至 能级释放的能量为
从 能级跃迁至 能级释放的能量
由 能级跃迁至 能级释放的能量公众号：高中试卷君
对比表中各种色光光子能量范围可知，从 能级跃迁至 能级时辐射 能量在红光光子能量范围
内，其他两种跃迁所辐射的光子能量均不在所给色光光子能量范围内，因此，观测到该星云的颜色为红色。
故选A。
5. 如图为某实验小组模拟远距离输电的实验电路图，已知两理想变压器的匝数 ，定值电
阻 、 、 、 的阻值 ，A1 ，A2 为理想交流电流表，当a、b端接入低压交流电
源时，下列说法正确的是（ ）
A. A1 的示数大于A2 的示数
B. 的功率小于 的功率
C. 两端的电压大于 两端的电压
D. 两端的电压大于 两端的电压
【答案】C
【解析】
【详解】A．在远距离输电的过程中，在输电线路相同时，通过升压变压器，使输送的电压升高，从而减
小了输电电流，所以A1 的示数小于A2 的示数。故A错误；公众号：高中试卷君
B．根据
可知输电线路电阻相等时，高压输电时损失功率较小，到达用户的功率较大，即 的功率大于 的功率。
故B错误；
C．根据
可知用户电阻不变情况下，高压输电时用户端的电压较大，即 两端的电压大于 两端的电压。故C正
确；
D．由欧姆定律
可知 两端的电压小于 两端的电压。故D错误。
故选C。
6. 一列简谐横波沿 轴正方向传播，图甲是 时的波形图，图乙是波中某质点振动位移随时间变化的
振动图线（两图均用同一时刻计时），图乙的振动图线对应图甲上的质点是（ ）公众号：高中试卷君
A. 处的质点 B. 处的质点
C. 处的质点 D. 处的质点
【答案】B
【解析】
【详解】因波沿 轴正方向传播，由乙图可得在 时刻，质点在平衡位置，以后质点向y轴负方向运
动，由图甲波动图线向 轴正方向传播可判断 处的质点在平衡位置，正沿 轴负方向运动。
故选B。
7. 图甲是某燃气炉点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为如图乙所示的正弦交变电压，并加在一理
想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为n1 、n2 ，原线圈两端接交流电压表。当变压器副线
圈电压的瞬时值大于5000 V时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。则（ ）
A. 电压表的示数等于5 V
B. 实现点火的条件是 >1000
C. t=0.2 s时电压表的示数为0 V
D. 变压器原线圈中电压的瞬时值表达式为u=5sin10πt（V）
【答案】B
【解析】
【详解】A．如图乙所示的正弦交变电压，可得电压的最大值为5V，则电压表的示数为有效值，即
故A错误；
B．根据电压和匝数成之比可知
当变压器副线圈电压的瞬时值大于5000 V时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体，解得
>1000
故B正确；公众号：高中试卷君
C．t=0.2 s时电压表的示数为有效值
故C错误；
D．如图乙所示可得交流电的周期为0.4s，则
变压器原线圈中电压的瞬时值表达式为
u=5sin5πt（V）
故D错误。
故选B。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多
项是符合题目要求的。全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 军舰在我国捍卫仁爱礁主权活动中发挥着重要作用．军舰多利用声呐探测水下目标，如图为声呐在水下
发出的一列超声波的部分波形图，下列说法正确的是（ ）
A. 该波波源的起振方向一定沿y轴负方向
B. 敌方舰艇接收到的该超声波频率一定发生变化
C. 该超声波从水中传入空气频率一定不变
D. 该超声波遇到尺寸大约为3cm的礁石时，可以发生明显的衍射现象
【答案】CD
【解析】
【详解】A．因不知波源振动的时间，故无法确定其起振方向，故A错误；
B．因不明确敌方舰艇相对波源的运动情况，故无法确定敌方舰艇接收到的该声呐频率的变化情况，故B
错误；
C．波的频率由波源决定，故声波从水中传入空气频率不变，故C正确；
D．由图可知，该波波长为0.03m，和礁石的尺寸相差不多，故可以发生明显的衍射现象，故D正确。
故选CD。
9. 悬挂红灯笼为节日增加了喜庆 气氛，如图所示，灯笼1、2、3与4、5、6左右对称分布，细绳两端切
线与水平方向成30°角，设每个灯笼的质量为m，重力加速度大小为g，不计连接灯笼的细绳质量，下列
说法正确的是（ ）公众号：高中试卷君
A. 细绳各处弹力大小相同 B. 3、4灯笼之间的细绳呈水平状态
C. 细绳每端的拉力大小为12mg D. 2、3灯笼之间细绳拉力大小为
【答案】BD
【解析】
【详解】A．细绳同一侧各处弹力大小不同，故A错误；
B．根据对称性可知，3、4灯笼之间的细绳呈水平状态，故B正确；
C．对整体有
解得
故C错误；
D．对3灯笼受力分析有
解得
故D正确。
故选BD。
10. 如图所示，三角形abc区域（含边界）内存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为 B，在a
点有一粒子源，可向三角形内部发射大小和方向均不相同的同种带电粒子。已知 ， ，
ab边长为L，粒子质量为m，电荷量为 ，下列说法正确的是（ ）
A. 粒子在磁场中运动的最长时间为
B. 粒子在磁场中运动的最长时间为
C. 沿ab边入射，从ac边飞出的粒子的最大速率为公众号：高中试卷君
D. 沿ab边入射，从ac边飞出的粒子的最大速率为
【答案】AC
【解析】
【详解】AB．粒子沿着 边入射从 边飞出时，粒子在磁场中运动的时间最长，轨迹如图甲所示，
根据几何关系可知，转过的圆心角为120°，故粒子在磁场中运动的最长时间为
故A正确，B错误；
CD．当粒子沿 边入射，轨迹恰好与 边相切时，粒子轨迹半径最大，对应速率最大，粒子运动轨迹
如
图乙所示
根据几何关系可知，粒子轨迹半径为 ，由
可知
故C正确，D错误。
故选AC。
三、非选择题：共54分。
11. 在“用油膜法估测分子的大小”实验中，某实验小组的实验方法如下：
（1）下列实验步骤中，正确的顺序是________。（填写步骤前面的数字）
①往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水。待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上。
②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定。
③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和油膜的面积计算出油
酸分子直径的大小。
④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由
此计算出一滴油酸酒精溶液的体积。公众号：高中试卷君
⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。
（2）用滴管向量筒内滴50滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加1mL。把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘
中，由于酒精溶于水，油酸在水面上展开，稳定后形成单分子油膜的形状如图所示。（结果保留两位有效
数字）
a.若每一小方格的边长为10mm，则油酸薄膜的面积为________m2 。
b.若1升油酸酒精溶液中含有0.3mL油酸，则估算出油酸分子的直径为________m。
（3）若该小组同学在计算注射器滴出的一滴油酸酒精溶液体积之后，不小心拿错了另一个注射器把溶液
滴在水面上。拿错的注射器针管比原来的粗，这会导致实验测得的油酸分子直径________（填“偏大”或
“偏小”）。
【答案】（1）④①②⑤③
（2） . .
（3）偏小
① ②
【解析】
【小问1详解】
“用油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：配制油酸酒精溶液→测定一滴油酸酒精溶液的体积
（题中的④）→准备浅水盘（①）→形成油膜（②）→描绘油膜边缘（⑤）→测量油膜面积
（③）→计算分子直径（③），故选④①②⑤③。
【小问2详解】
a.[1]若每一小方格的边长为10mm，由题图可知轮廓中大约有80个小方格，则油酸薄膜的面积
b.[2]每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积
油酸分子的直径
【小问3详解】
该小组同学拿错的注射器针管比原来的粗，该小组同学测定的1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V比实际
值偏小，测定的油膜面积S是准确的，根据公众号：高中试卷君
测定的油酸分子的直径偏小。
12. 如图甲所示，利用双缝干涉测定光的波长的实验中，双缝的间距 双缝到光屏的距离
，实验时，接通电源使光源正常发光，调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。
（1）某种单色光照射双缝得到的干涉条纹如图乙所示，则分划板在图乙中A位置时游标卡尺的读数（如
图丙所示）， ________mm，在B位置时游标卡尺的读数 ，相邻两亮条纹的间距
=________mm；该单色光的波长 ________ （结果保留三位有效数字）。
（2）若装置各数据不变，改用波长为 的光照射双缝，则屏上观察到的条纹个数________（填
“增加”“减少”或“不变”）。
（3）若测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图丁所示，则在这种情况下测量干涉
条纹的间距 时，测量值________（填“大于”“小于”或“等于”）实际值。
【答案】（1） . 10.7 . 0.7 . 467
（2）减少 （3）大于
① ② ③
【解析】
【小问1详解】
[1]由图丙可得
[2]根据图乙，可得相邻两亮条纹间距
[3]根据 ，可得该单色光的波长
【小问2详解】
根据 可知，改用波长为 的光照射时，波长变长，则条纹间距 变大，条纹个数
将减少。
【小问3详解】公众号：高中试卷君
若测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，则在这种情况下测量干涉条纹的间距 时，
条纹是倾斜的，则测量值大于实际值。
13. 一定质量的理想气体，状态从A→B→C→D→A的变化过程可用如图所示的p-V图线描述，其中D→A
为等温线，气体在状态A时温度为 求：
（1）气体在状态C时的温度 TC ；
（2）若气体在B→C过程中吸热600J，则在B→C过程中气体内能变化了多少？公众号：高中试卷君
【答案】（1） ；（2）增加450 J
【解析】
【详解】（1）D→A为等温线，则
C到D过程是等容变化，由
解得
（2）B到C的过程中压强不变，则气体对外做功为
W=-pΔV
其中 ，根据热力学第一定律
ΔU=Q + W
其中Q = 600J，代入解得
△U = 450J
则气体内能增加450J。
14. 如图所示，光滑的 圆弧槽B静止在光滑水平面上，圆弧槽的最低点与光滑水平面相切，其半径为
R。在水平面上有一质量为m的小球C处于静止状态，其左边连接着轻质弹簧。现将一质量也为m的小球
A从圆弧槽最高点由静止释放，小球A和小球C均可视为质点，圆弧槽质量 ，重力加速度为g，
不计一切摩擦和空气阻力，求：
（1）圆弧槽B的最终速度大小；
（2）弹簧的最大弹性势能；
（3）小球C的最终速度大小。
【答案】（1） ， ；（2） ；（3）公众号：高中试卷君
【解析】
【详解】（1）小球A沿着圆弧槽下滑过程中，水平方向动量守恒有
根据机械能守恒有
解得
，
（2）在小球A压缩弹簧的过程中，当两球速度相等时，弹簧具有的弹性势能最大，
根据动量守恒定律有
根据机械能守恒定律有
解得
（3）当弹簧再次恢复原长时两球分离，根据动量守恒定律有
根据机械能守恒定律有
解得
15. 如图所示，一圆柱形细金属汽缸直立于地面上，两段水银柱a、b高度均为 ，封闭了两部分
理想气体A和B。水银柱与汽缸接触良好（不漏气）且无摩擦，系统静止时，水银柱a的上表面到汽缸口
的距离也为h，A、B气柱的长度均为 。开始气体温度均为27℃，大气压强为 。
（1）若缓慢向汽缸注入水银长度25cm（与水银柱a之间无气隙），A、B气体温度都不变，求最终水银
柱a上表面与汽缸口的高度差；
（2）若初始状态下，在水银柱b的下方插入隔板，使气体B体积恒定，只对气体A缓慢加热使水银柱a
全部流出，求气体A的热力学温度至少要达到多大（保留3位有效数字）。公众号：高中试卷君
【答案】（1） ；（2）
【解析】
【详解】（1）对气体A，初态
，
末态
，
应用玻意耳定律有
解得
对气体B，初态
，
末态
，
应用玻意耳定律有
解得
根据题意可知，水银柱a上表面与汽缸顶部的高度差为
解得
（2）对气体A，初态
， ，
流出水银后（剩余长度x），则
，
根据理想气体状态方程可知
即
根据数学知识可得，当 时， 存在最大值公众号：高中试卷君
